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【芯视野】新旧势力角逐 先进封装鏖战正酣

来源:爱集微

#先进封装#

#芯视野#

08-26 11:02

后摩尔时代,先进封装是必然选择。

得益于对更高集成度的广泛需求,摩尔定律逐渐放缓,在异构集成和5G、AI、HPC、IoT等大趋势推动下,先进封装成为后摩尔时代的主战场之一。Yole数据显示,2020年全球封测市场达594亿美元,同比增长5.3%。预计到2025年达到420亿美元,等同于传统封装的营收,到2026年则将彻底实现反超。

于是乎,作为曾经是OSAT、IDM厂商的主营业务,封装业已然发生着范式转变,代工厂、基板/PCB供应商、EMS/ODM等不同商业模式的厂商们纷纷加入战局。加上大国博弈与全球产能紧缺的推波助澜,新建或扩建潮是此起彼伏,先进封装的江湖正掀起一场新的鏖战。 

巨大挑战

传统封装包括DIP、SOP、TSOP、QFP、WB BGA等曾立下汗马功劳,而包括倒装类(FlipChip、Bumping)、晶圆级封装(WLCSP、FoWLP、PLP)、2.5D封装和3D封装(TSV)等的先进封装则异军突起,将在后摩尔时代成为“主角”。

众多厂商涌入先进封装行列,其实是对这一市场的“示好”。正如华封科技联合创始人王宏波所言,众多厂商涌入先进封装,是看好未来先进封装的发展,也是因为看到了头部厂商在先进封装领域取得了长足的进步和发展,进一步验证了这一方向的正确性和可行性。

多方势力冲入这一阵地,或许首要攻克的关卡是应对先进封装的挑战。

厦门云天半导体科技有限公司总裁于大全指出,先进封装技术中有相对高端的,也有相对低端的,而考量的重点是可靠性、成本、良率,而成本跟良率强相关,因而可靠性与成本是最关键的。

“要做好先进封装,首要解决的是工艺的实现问题,目前先进封装工艺层出不穷,如何做出自己的优势和特点,这些都需要一定的积累。在工艺问题解决了之后,最大的挑战是良率,如果良率做不到一定的水平,成本过高,在市场上就无法生存。”王宏波也道出了良率的重要性。

业界知名专家莫大康也认为,先进封装技术越来越高,成本与技术的矛盾突出,不是谁都能轻易解决封装难题的。

此外,不得不提的是全球蔓延的短缺问题或将迟滞某些先进封装技术发展进程。市场咨询公司TechSearch International总裁兼创始人Jan Vardaman曾在前不久的集微峰会上指出,封装市场的涨幅大小也将取决于基板或引线框架的短缺程度,目前FC-BGA基板供不应求,短缺成一大挑战。尽管可用扇出型晶圆级封装(Fo-WLP)面板代替FC-BGA基板,但这一解决方案针对的是小尺寸,而非大尺寸。

对于技术路线的走势,于大全认为,逻辑电路方向是追求线宽特别小,实现高密度,会走扇出型封装、2.5D或3D等尺寸微缩的封装方向。而射频芯片不看重线宽,追求的是电信号的低损耗以及低功耗。功率芯片层面更看重的是散热和可靠性,因汽车电子对这方面的要求走高。

势力对决

在各方对决势力中,不得不说OSAT有先天优势,全球三大OSAT厂商为日月光、安靠及大陆长电科技。在TrendForce发布的2021年第一季度全球十大封测业者营收排名中,长电科技以10.33亿美元营收排名第三。而代工厂作为前道厂商延伸至先进封装也得天独厚,代工巨头台积电在这一领域多年的排兵布阵已产生奇效。加上其它新军,新旧势力参与角逐,这一市场亦狼烟四起。

但所谓术业有专攻,从方向选择来看,于大全分析说,封测厂一般面对量大面广的通用方向,销售额较高,成本也能得到较好控制。而还有一些厂商则专门面对特定的方向比如射频类封装或者汽车功率器件的封装,由于有相应的技术积累,也能在专用市场获得一席之地。

从代工厂的角度来说,先进封装则是一定要入局的,特别是高端的3D封装等,因为巨头们着力研发的高端处理器、GPU等都需先进封装的“支撑”。台积电就着力发展扇出型封装InFO、2.5D封装CoWoS和3D等先进封装。于大全指出,中低端封装台积电是不会涉入的,因没有必要,高端才是它的主攻方向 。

还有如英特尔、三星等IDM厂商,在逐渐将封装作为制造的延伸,以拓展摩尔定律。同时,其封装技术开发主要围绕自有产品、应用来布局,也走相对高端的路线。

对于代工和封装的势力对比,王宏波认为,代工厂进入先进封装领域有一定的技术优势,因为先进封装工艺会用到越来越多的前道工艺,而这些对于传统封装厂来说相对陌生,需要时间来摸索和积累,但对于代工厂来说就很熟悉了。从这个角度来说,晶圆厂进入先进封装领域有技术上的优势。但传统封装厂OSTA,因为本身竞争激烈,毛利率比较低,他们在精细管理和成本控制方面有一定优势,而因为之前前后道明确分工的模式下,客户的路径依赖也是封装厂的既有优势。因而,在现在先进封装发展初期过程中,仍很难看出哪种背景最终会更有优势。

或许每家都有自己的护城河,未来就看各方如何“有好牌”更能“打好牌”。

洗牌大战

受益于半导体产业向大陆转移,大陆封测市场高速发展,增速显著高于全球。据中国半导体行业协会数据显示,2020年国内封测行业市场规模达2510亿元,同比增长6.8%,2016年至2020年年复合增长率达12.5%。

而强劲的需求让中国大陆排名前三的封测代工厂长电科技、通富微电和华天科技均大幅受益。据悉,其将封装成熟芯片的紧急订单报价提高了20-30%。Digitimes Research 预计,今年中国大陆前三大OSAT的总收入将同比增长超过20%至560亿元。而随着中国大陆晶圆代工厂积极推进28nm和40nm等成熟工艺节点的产能扩张,中国大陆OSAT也将发挥更大的作用。

最近长电科技发布了截止6月30日的2021年上半年业绩,实现营业收入138.2亿元,同比增长15.4%。继2020年实现历史性的高速增长,今年上半年长电科技再次创下亮眼佳绩。在先进封装技术布局方面,长电科技在XDFOI高密度扇出型封装、高密度系统级封装SiP、毫米波天线AiP以及基于高密度Fan-Out封装技术的2.5D fcBGA方面均取得了可喜的进步。展望下半年,长电科技将继续深加大先进工艺及先进产品的研发投入,强化核心竞争力。

在强劲需求与产能紧缺的双重夹击下,中国大陆在最近几年一直处于封装产线的建厂高潮期,据悉基本平均一个月就会增加近两个工厂。据有关数据统计,FC领域就有锐杰微、速芯微、华天南京、江苏芯德、江苏爱矽等;Bumping方面有锐杰微、芯德、中科智芯、江苏晶度、浙江集迈微、晶通、长电绍兴等;WLP有云天、芯德、爱矽、中科智芯、集迈微、长电绍兴等;FO有云天、芯德、中科智芯、矽磐微、佛智芯等。

不容忽视的是,由此引发的洗牌大战或已草蛇灰线 。

“在封装产能不足的情形下很多产线上马,但可能过一段时间产能就能满足了,走重复技术路线的封装厂,恐面临产能过剩的局面。而传统封装大厂有产能和技术优势,成本控制较好,一些小型或没有太多技术含金量的厂家则难免面临洗牌。”于大全谨慎表示。

品利基金陈启则分析称,日月光从去年到今年就基本扩出了一个相当于华天科技的产能,国内也差不多扩了将近一个华天科技的产能。因封测厂的扩线很快,只要设备到位6个月就可开工,可能今年年底会有一波封测业的内卷。但大的封装厂可能目前影响还不大,但小的封装厂已经面临订单急速萎缩的情况。

对于或将引发的价格战,王宏波则认为不必担心,一方面封装线扩建一般会根据晶圆厂产能的扩产而规划,动作会落后晶圆厂扩线的步伐,因此具有一定的确定性。另一方面,先进封装现在还在发展初期,还有很多的工艺在不断的发展,每家研发的工艺都有其特点和优势。不是说只有一个工艺方式,现在还很难说哪种工艺会最终取胜,很可能是会有多种先进封装工艺并存,这样大家提供的产品和服务就具有差异性,定价就是相对比较自主的,而不是所有人都提供同样的产品、只比拼价格的情况。

综合对比,在先进封装的赛道上,我国仍需加快追赶。于大全从全产业链的角度解读说,我国在中低端封装技术领域已有雄厚基础,但在先进封装特别是高端封装领域还有差距,而且这一差距不是封装厂本身就能解决的,也需要代工企业布局高端芯片先进封装,特别是基于TSV技术的2.5D/3D封装技术开发,才能满足延续和拓展摩尔定律需求。

正如集微咨询分析所指,封测产业的竞争愈发激烈,先进封装是其中最为关键的制胜点。要在竞争中脱颖而出,大陆封测厂不仅要补足之前的缺课,还要抬头看路,在关键趋势上加大资金、技术、人力等投入力度。(校对/清泉)

责编: 慕容素娟

艾檬

作者

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